¿Tenemos la capacidad de colocar un satélite en los puntos de Lagrange Sol-Tierra L4/L5?

Si está buscando algo "en" L4 o L5, la noticia es que estos no son realmente puntos (ya que la órbita de la Tierra no es un círculo perfecto) sino regiones, vecindades o estados mentales. Es mejor pensar que las cosas orbitan alrededor de los puntos de Lagrange (cualquiera de ellos) que estar en ellos . Esto significa que si hay algo para mirar, pero no sabes exactamente dónde está en esas órbitas, ¡nunca te acercarás mucho porque estos vecindarios son enormes!

Llegar al barrio no sería un problema. Las dos naves espaciales STEREO pasaron cerca de la vecindad de L4 y L5 de la Tierra, y reducir la velocidad lo suficiente como para entrar en una órbita alrededor de los puntos de libración L4/L5 habría requerido un delta-v adicional significativo, pero uno que sería pequeño en comparación con el de llegar allí. de la Tierra en primer lugar.

Según Wikipedia :

A finales de 2009, al pasar por los puntos L4 y L5 de Lagrangian de la Tierra, buscaron asteroides lagrangianos (troyanos).

Aquí hay un gráfico de datos que descargué de JPL Horizons , que muestra la distancia aproximada desde el Sol (en realidad, los cm del sistema solar) de STEREO-A, STEREO-B y la Tierra (inferior, superior y medio (azul, verde, rojo) trazas respectivamente) y el ángulo de adelanto/retraso de las dos naves espaciales STEREO con respecto a la tierra (en realidad, las diferencias en las theta = arctan2(y, x)coordenadas eclípticas J2000). +/- 60 grados se indica mediante líneas de puntos.

Usaron varios sobrevuelos de la Luna en una maniobra bastante genial para entrar en esta situación ( GIF de esa respuesta ): una orbitando el Sol en una dirección retrógrada. ¡Hacer eso sin la luna hubiera sido bastante difícil = costoso en delta-v!

Las respuestas canónicas a "¿por qué no lo hicieron..." siempre tienen que ver con la financiación y la priorización científica menos que ilimitadas. Sin una razón convincente para ir a L4/L5 de la Tierra y no hacer otra cosa, no sucederá. Consulte el comentario de @AndrewThompson para obtener más información.

Ahora, aquí hay un buen video de las dos naves espaciales Stereo pasando por el vecindario de L4/L5 de la Tierra (no etiquetado, a +/- 60 grados de la Tierra); ¡disfrutar!

Al menos algunas discusiones sobre los puntos de Lagrange mencionan que la relación entre la masa corporal primaria y la secundaria debe estar en un cierto rango para que existan los puntos. Ahora, claramente, L-1, -2 y -3 tienen una existencia significativa sin importar cuál sea la proporción entre el cuerpo pequeño y el más grande, aunque si es muy pequeño, L-3 sería un efecto muy sutil y apenas vale la pena preocuparse por él. mientras que -1 y -2 estarían muy cerca del cuerpo más pequeño y débil.

Incluso si todos los planetas, sin importar cuán pequeños sean técnicamente, tienen puntos L-4 y -5 donde existen oportunidades significativas para un ciclo menos inestable alrededor de los puntos que cualquier otra franja aleatoria de la órbita, seguramente el efecto es mucho más pequeño y más sutil para un planeta como pequeño en relación con el Sol como lo es la Tierra, frente a la captura fácilmente observable de concentraciones significativas de asteroides para Júpiter y Saturno.

Y aparte de los posibles usos astronómicos, mencionados anteriormente por Andrew Thompson, el único otro punto de poner algo allí que puedo ver es como un repetidor de radio para sondas o naves espaciales tripuladas que van al otro lado del Sol. Incluso si una nave va allí, no estará directamente detrás del Sol por mucho tiempo en la mayoría de las misiones. Sin duda, el brillo puro del Sol podría cegar o saturar varios detectores de señales incluso con el Sol lejos del eje central de un haz, por lo que si el ruido solar es lo suficientemente potente como para ahogar las comunicaciones claras incluso a 20 o 30 grados de distancia, eso es suficiente para desconectar a la Tierra un gran porcentaje del tiempo, y podría justificar el esfuerzo y el retraso adicional que implica el envío indirecto de señales.

De todos modos, no estoy seguro de que los puntos -4 y -5 existan prácticamente. Lo que quiero decir con esto es que si estacionas una nave espacial en cualquier otro punto aleatorio de la órbita de la Tierra, esperaríamos que se desplace debido al hecho de que inicialmente no se mueve en relación con la Tierra; por lo tanto, la atracción de la Tierra, por débil que sea. sería a través de distancias de una UA o más, siempre tira en la misma dirección, por lo que el objeto debe acelerar y dejar de mantener la posición. Lo especial de los puntos -4 y -5 de Lagrange se debe a la combinación de potencial (en el marco giratorio en el que el objeto primario, aquí el Sol, y el objeto secundario, aquí la Tierra, se mantienen quietos y un potencial centrífugo existe) siendo no bajo, pero -más alto- a lo largo del arco de la órbita de la Tierra, y la fuerza de Coriolis (que es matemáticamente hablando, una fuerza "real" en el marco giratorio, como lo es la fuerza centrífuga que se aleja del baricentro), entonces existen "órbitas" alrededor del punto, que están sujetas a un camino cíclico por la fuerza de Coriolis, y sus velocidades características son tales que la tendencia a caer hacia la Tierra es compensada por la dinámica local, que incluye la pendiente gravitacional del campo gravitatorio de la Tierra en ese rango en la forma potencial única que alcanza su punto máximo. Si la "colina y la cresta" de los puntos L -4 y -5 no son lo suficientemente pronunciadas, tal vez estos bucles cerrados estables no sean posibles y el objeto se desplace hacia la Tierra sin importar qué combinación de vector y distancia desde el punto L le demos. --quizás de hecho fuera de ciertos rangos de proporción, no existen bucles estables. si no